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物理和醫學(xué)的關(guān)系論文
物理和醫學(xué)的關(guān)系是把物理學(xué)的原理和方法應用于人類(lèi)疾病預防、診斷、治療和保健的相互交叉作用，那么接下來(lái)請欣賞由小編帶來(lái)的有關(guān)物理和醫學(xué)的關(guān)系論文內容，供大家參考。
物理和醫學(xué)的關(guān)系論文
摘 要： 該學(xué)科以放射治療、醫學(xué)影像學(xué)、核醫學(xué)，以及其他非電離輻射等為主要內容。醫用物理學(xué)可歸納為物理學(xué)應用的一個(gè)支脈，它是將物理學(xué)的理論、方法和技術(shù)應用于醫學(xué)而形成的一門(mén)新興邊緣學(xué)科，應用于醫學(xué)上，尤其是放射醫學(xué)或激光醫學(xué)。醫用物理學(xué)的出現大大提高了醫學(xué)教育水平，推動(dòng)了臨床診斷、治療、預防和康復手段的改進(jìn)和更新進(jìn)程。因此，物理學(xué)與醫學(xué)有密切的關(guān)系。
關(guān)鍵詞： 物理學(xué) 現代醫學(xué) 關(guān)系 應用
隨著(zhù)近代物理學(xué)和醫學(xué)的迅速發(fā)展，人們對生命現象的認識逐步深入，醫學(xué)的各分支學(xué)科已愈來(lái)愈多地把它們的理論建立在精確的物理科學(xué)基礎上，物理學(xué)的技術(shù)和方法，在醫學(xué)研究和醫療實(shí)踐中的應用也越來(lái)越廣泛。光學(xué)顯微鏡和X射線(xiàn)透視對醫學(xué)的巨大貢獻是大家早已熟悉的。光導纖維做成的各種內窺鏡已淘汰了各種剛性導管內鏡，計算機和X射線(xiàn)斷層掃描術(shù)（X-CT）、超聲波掃描儀（B超）和核磁共振斷層成像（MRI）、正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)（PET）等的制成和應用，不僅大大減少了病人的痛苦和創(chuàng )傷，提高了診斷的準確度，而且直接促進(jìn)了現代醫學(xué)影像診斷學(xué)的建立和發(fā)展，使臨床診斷技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍。物理學(xué)的每一新的發(fā)現或是技術(shù)發(fā)展到每一個(gè)新的階段，都為醫學(xué)研究和醫療實(shí)踐提供更先進(jìn)、更方便和更精密的儀器和方法�，F代的醫學(xué)研究和醫療單位都離不開(kāi)物理學(xué)方法和設備，隨著(zhù)醫學(xué)科學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)和醫學(xué)的關(guān)系必將越來(lái)越密切。
一、光學(xué)對醫學(xué)的影響
激光在醫學(xué)上已廣為應用，它是利用了激光在活體組織傳播過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生熱效應、光化效應、光擊穿和沖擊波作用。紫外激光已用于人類(lèi)染色體的微切割，這有助于探索疾病的分子基礎。在診斷方面，隨著(zhù)各項激光光譜技術(shù)在醫學(xué)領(lǐng)域運用研究的廣泛開(kāi)展，比如生物組織自體熒光、藥物熒光光譜和拉曼光譜在癌腫診斷及白內障早期診斷等方面的研究正在發(fā)展之中。激光光學(xué)層析（斷層）造影（OT）技術(shù)正在興起，它是替代X-CT的新興的醫療診斷技術(shù)。在治療方面，激光手術(shù)已成為常用的實(shí)用技術(shù)，人們可選用不同波長(cháng)的激光以達到高效、小損傷的目的。激光已用于心血管斑塊切除、眼角膜消融整形、結石粉碎、眼科光穿孔、子宮肌瘤、皮膚痣瘤、激光美容和光動(dòng)力學(xué)治癌（PDT）等方面。
在診斷中使用的內窺鏡如胃鏡、直腸鏡、支氣管鏡等，都是根據光在纖維表面多次發(fā)生全反射的原理制成的。醫用無(wú)影燈、反光鏡等也是利用光學(xué)原理制成的。近場(chǎng)光學(xué)掃描顯微鏡可直接在空氣、液體等自然條件下研究生物標本等樣品，分辨率高達20nm以上，已用于研究單個(gè)分子，有望在醫學(xué)領(lǐng)域獲得重要應用。利用橢圓偏振光可以鑒定傳染病毒和分析細胞表面膜。全息顯微術(shù)在醫學(xué)上的應用也很廣泛。
二、放射性對醫學(xué)的影響
放射性在臨床診斷上的應用已很普及，例如X光機和醫用CT。1895年倫琴在研究稀薄氣體放電時(shí)發(fā)現X射線(xiàn)。X射線(xiàn)發(fā)現后僅3個(gè)月就應用于臨床醫學(xué)研究，X射線(xiàn)透視是根據不同組織或臟器對X射線(xiàn)的衰減本領(lǐng)不同，強度均勻的X射線(xiàn)透過(guò)身體不同部位后的強度不同，透過(guò)人體的X射線(xiàn)投射到照相底片上，顯像后就可以觀(guān)察到各處明暗不同的像。X射線(xiàn)透視可以清楚地觀(guān)察到骨折的程度、肺結核病灶、體內腫瘤的`位置和大小、臟器形狀以及斷定體內異物的位置等。
放射性在臨床中主要用于癌腫治療，針對常規外科手術(shù)來(lái)說(shuō)困難的疾病和部位（如腦瘤）而設計的粒子手術(shù)刀已得到了推廣，其中常用的有X光刀和γ光刀�？熘凶�、負π介子和重離子治癌也在進(jìn)行，它們對某些抗拒γ射線(xiàn)的腫瘤有良好的效果，但是價(jià)格高昂，世界上已有許多實(shí)驗室在臨床使用。其次，粒子手術(shù)刀對許多功能性疾病，如腦血管病、三叉神經(jīng)病、麻痹、惡痛、癲癇等也有很好的療效。另外，利用放射性可對醫療用品、器械進(jìn)行輻射消毒，具有殺菌徹底、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
三、電磁學(xué)對醫學(xué)的影響
磁共振斷層成像是―種多參數、多核種的成像技術(shù)。目前主要是氫核（H）密度弛豫時(shí)間T的成像。其基本原理是利用一定頻率的電磁波向處于磁場(chǎng)中的人體照射，人體中各種不同組織的氫核在電磁波作用下，會(huì )發(fā)生核磁共振，吸收電磁波的能量，隨后又發(fā)射電磁波，MRI系統探測到這些來(lái)自人體中的氫核發(fā)射出來(lái)電磁波信號之后，經(jīng)計算機處理和圖像重建，得到人體的斷層圖像。由于氫核吸收和發(fā)射電磁波時(shí)，受周?chē)瘜W(xué)環(huán)境的影響，因此由磁共振信號得到的人體斷層圖像，不僅可以反映形態(tài)學(xué)的信息，還可以從圖像中得到與病理有關(guān)的信息。經(jīng)過(guò)比較和判斷就可以知道成像部分人體組織是否正常。因此MRI被認為是一種研究活體組織、診斷早期病變的醫學(xué)影像技術(shù)。MRI與X-CT和B超比較，X-CT及B超只能顯示切面的密度分布圖像，而MRI圖像可以顯小切面的某一原子核同位素的濃度分布或某一參量（如弛豫時(shí)間）分布。因此MRI要比X-CT和B超獲得更多的人體內部信息，尤其是對于腦部病變和早期腫瘤病變的診斷，MRI更具有優(yōu)越性。
由于人體內存在電磁場(chǎng)，可為醫學(xué)疾病的診斷提供重要的檢測依據。故腦電圖、心電圖早已用于腦部疾病、心臟疾病的診斷，與之相對應的腦磁圖、心磁圖在醫學(xué)診斷上更為準確有效，但由于技術(shù)和價(jià)格等原因在臨床診斷上尚未得到廣泛應用。對肺磁圖的認識則較晚，它對肺部疾�。ㄈ鐗m肺病等）的診斷比X射線(xiàn)更為有效。目前，有些發(fā)達國家已把它作為肺部疾病診斷的重要手段。另外，在醫學(xué)中利用電磁原理可改善人體內部的微循環(huán)，達到治病保健的作用，如血液循環(huán)機和各種磁療儀等；根據人體與電磁波的相互作用，在醫學(xué)上利用電磁能的熱效應進(jìn)行腫瘤的高溫治療和一般熱療。粒子加速器在醫學(xué)中用來(lái)產(chǎn)生用于診斷或治療的射線(xiàn)，也可用來(lái)生產(chǎn)注入人體內利于顯像的放射性物質(zhì)，它是利用帶電粒子在磁場(chǎng)中的運動(dòng)規律制成的。
電子顯微鏡在醫學(xué)中應用廣泛，可用來(lái)觀(guān)察普通光學(xué)顯微鏡不能分辨的精細結構。如生物中的病毒、蛋白質(zhì)分子結構等。電子顯微鏡根據電子束照射物體井成像的原理，利用電子束通過(guò)磁透鏡（基于磁聚焦原理）進(jìn)行聚焦，然后通過(guò)加速電壓能產(chǎn)生波長(cháng)很短的電子波，其放大倍數是普通光學(xué)顯微鏡的幾十倍甚至幾十萬(wàn)倍。
四、聲學(xué)對醫學(xué)的影響
超聲在醫學(xué)中用于診斷和治療，由此形成了超聲醫學(xué)。超聲波在臨床診斷上的應用相當廣泛，它主要是利用超聲良好指向性和與光學(xué)相似的反射、散射、衰減和多普勒效應等物理規律，利用超聲發(fā)生器把超聲波發(fā)射到體內，并在組織內傳播。病變組織的聲阻抗與正常組織有差異，用接收器把反射和散射波接受下來(lái)，經(jīng)過(guò)處理顯像后就可對病變進(jìn)行診斷，比如A超、B超和多普勒血流儀等。B超與X射線(xiàn)透視相比其結果的主要差別是：X射線(xiàn)透視所得出的是體內縱向投射的陰影像，而B(niǎo)超得出的是縱切面的結構像，在切面方向沒(méi)有重疊，可以準確判斷切面的情況。
超聲在治療方面的應用是基于超聲在人體內的機械效應、溫熱效應和一些理化效應。有超聲碎石，超聲升溫治癌，超聲外科手術(shù)刀，以及超聲藥物透入療法，超聲可用于治療硬皮癥、血管疾患、腰腿疼、精神病等許多種疾病。臨床上使用的有多種超聲治療機。另外，超聲在美容中用于超聲潔牙、超聲減肥等。
物理學(xué)在醫學(xué)應用中的深度和廣度正在進(jìn)一步拓展，往往需要綜合利用多種知識，比如能迅速緩解疼痛病狀的聲電療法，就是綜合利用了超聲和交流電。在其他方面，液晶在醫學(xué)上已用于醫療熱譜圖（診斷乳癌、血液疾病等）和其他顯像技術(shù)中。超導等技術(shù)在醫學(xué)中也有應用。目前，在醫學(xué)上用來(lái)進(jìn)行活體觀(guān)察的聲學(xué)顯微鏡，是利用聲波來(lái)獲得微觀(guān)物質(zhì)結構的可見(jiàn)圖像技術(shù)，它是集聲學(xué)、壓電、光學(xué)、電子學(xué)和計算機等成果于一體的高科技儀器。
總之，物理學(xué)不僅為醫學(xué)中病因、病理的研究和預防提供了現代化的實(shí)驗手段，而且為臨床診斷和治療提供了先進(jìn)的器械設備。由此可見(jiàn)，物理學(xué)的研究成果推動(dòng)了醫學(xué)向前發(fā)展；物理學(xué)研究成果在疾病預防、診斷、檢驗、治療的運用中與越來(lái)越廣泛；物理學(xué)研究成果在藥品的研制和生產(chǎn)中的應用越來(lái)越多；在臨床醫學(xué)工作中要用到許多物理知識，現代醫學(xué)對物理學(xué)的依賴(lài)程度也越來(lái)越高。我們相信物理學(xué)在醫學(xué)中將會(huì )獲得更多的應用，并為醫學(xué)的發(fā)展作出更大貢獻�？梢哉f(shuō)，沒(méi)有物理學(xué)的支持，就沒(méi)有現代醫學(xué)的今天。
參考文獻：
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